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• Ania Quisbert Chipana

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SISTEMA GEOPILOT 1.-OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL analizar

la

viabilidad

técnica

económica

del

SISTEMA GEOPILOT para

la

perforación futura en el campo palometa 1.2 OBJETIVO ESPECIFICO Realizar un relevamiento de información del área de estudio Realizar el diseño y ejecución de la perforación direccional 2. JUSTIFICACION El sistema geo pilot podrá evitar problemas en el control de las formaciones que se estén perforando evitando perdidas de fluido y optimizar la vida útil del pozo 3 MARCO TEORICO 3.1 PERFORACION DIRECCIONAL La perforación direccional constituyó el primer paso para el desarrollo de la técnica de la perforación

horizontal. La perforación direccional controlada es la técnica que permite

la desviación intencional de un pozo desde la dirección vertical, siguiendo un determinado programa establecido en términos de la profundidad y ubicación relativa del objetivo, espaciamiento entre pozos, facilidades de ubicación de la localización en el punto de superficie, buzamiento y espesor del objetivo a interceptar. Las operaciones de perforación direccional controlada también se efectúan para franquear un obstáculo como puede ser alguna herramienta atascada en el hoyo, la realización de un desvío en el hoyo principal cuando las características del objetivo no resultan de interés en la perforación de pozos de alivio para controlar otro pozo. 4.- UBICACIÓN GEOGRAFICA DEL CAMPO PALOMETA

El campo Palometas NW se encuentra ubicado en la provincia Gutiérrez del departamento de Santa Cruz. El campo fue descubierto por YPFB en junio de1973 con la perforación del pozo PNW-X1; que resulto productor de gas y condensado de las areniscas Sara, Piray y Ayacucho. Posteriormente se perforaron los pozos PNW-X2, PNW-X3, PNW4 y PNW-5.La profundidad promedio de los reservorios productores son Ayacucho 2450m, Piray 2530 m, Sara 2635 m. La producción promedio por día actual de este ampo es de 55 barriles de petróleo y 18.5 millones de pies cúbicos de gas. Toda la producción del campo es procesada en la Planta de Gas Santa Rosa. Se

perforó

y

terminó

el

pozo

Palometas

5D

(PNW-5D)

alcanzando

una

profundidad final de 2.759 metros, logrando obtener resultados positivos de las Areniscas Ayacucho y Piray

5. objetivo de la perforación direccional Existen varias razones que hacen que se programen pozos direccionales, estas pueden ser planificadas previamente o por presentarse problemas en las operaciones que ameriten un cambio de programa en la perforación. Las más comunes son las siguientes:

• Localizaciones inaccesibles: Son aquellas áreas a perforar donde se encuentra algún tipo de instalación o edificación (parque, edificio), o donde el terreno por condiciones naturales (lagunas, ríos, montañas) hacen difícil su acceso.

•

Domo de sal:

donde los yacimientos a desarrollar están bajo la fachada de un

levantamiento de sal por razones operacionales no se desee atravesar el domo.

•

Formaciones con fallas: donde el yacimiento esta dividido por varias fallas que se

originan durante la compactación del mismo.

• Múltiple pozo con

una misma

plataforma: desde

la

plataforma

se

pueden

perforar varios pozos para reducir el costo de la construcción de plataformas individuales y minimizar los costos por instalación de facilidades de producción.

• Pozo de alivio: es aquel que se perfora para controlar un pozo en erupción. Mediante el pozo se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventón

• Desarrollo múltiple de un yacimiento: cuando se requiere drenar el yacimiento lo más rápido posible o para establecer los límites de contacto gas/petróleo o petróleo/agua

6. TIPOS DE POZOS DIRECCIONALES Los pozos direccionales pueden clasificarse de acuerdo a la forma que toma el ángulo de inclinación en:  Tipo Tangencial: La desviación deseada es obtenida

a una profundidad relativamente llana y esta

desviación se mantiene constante hasta el objetivo. Este tipo de pozo presenta muchas ventajas tales como:  Configuración de la curva sencilla a lo largo de un rumbo fijo.  Ángulo de inclinación moderado.  Generalmente puntos de arranques someros.  Menor riesgo de pega.  Inclinados o de Alto Ángulo: Son pozos iniciados desde superficie con un ángulo de desviación predeterminado constante, para lo cual se utilizan taladros especiales inclinados. Los Taladros Inclinados son equipos cuya cabria puede moverse de 90º de la horizontal hasta un máximo de 45º. Entre las características más resaltantes del equipo se pueden mencionar:  Una torre de perforación inclinada para perforar desde pozos verticales hasta pozos de 45º de desviación vertical.

 Brazo hidráulico para manejar tubulares que puede ser accionado desde el piso de la torre de perforación, eliminando el trabajo del encuellador de los taladros convencionales

Un bloque viajero, provisto de un sistema giratorio diseñado para enroscar y desenroscar la tubería, que se desliza a través de un sistema de rieles instalado en la estructura de torre.  Sistema hidráulico especial para darle el torque apropiado a cada conexión de los tubulares.  Los equipos auxiliares del taladro permanecen fijos durante la perforación, lo que incrementa la vida útil de los mismos, por disminución el deterioro al que son sometidos durante la mudanza entre pozo y pozo.  Capacidad de movilización mediante un sistema de orugas, lo cual reduce los tiempo de mudanza. a) Pozos Horizontales: Son pozos perforados horizontalmente o paralelos a los planos de estratificación de un yacimiento con la finalidad de tener mayor área de producción. También se denominan pozos horizontales aquellos con un ángulo de inclinación no menor de 86º respecto a la vertical. La longitud de la sección horizontal depende de la extensión del yacimiento y del área a drenar en el mismo. Adicionalmente, se requiere un ensamblaje especial de la sarta de perforación para poder obtener los grados de inclinación máximo hasta el objetivo.

Según el radio de curvatura, existen cuatro tipos de pozos horizontales básicos, cada uno de los cuales poseen una técnica que va en función directa con la tasa de incremento de ángulo y del desplazamiento horizontal 6.1. CLASIFICACIÓN DE LOS POZOS HORIZONTALES Radio Ultracorto: El radio de curvatura en esta técnica de perforación horizontal varía de 1 a 2 pies, y el ángulo de construcción entre 45° y 60° por pie, con sección horizontal entre 100 a 200 pies. Ventajas:  Son efectivos en formaciones suaves y fáciles de penetrar como arenas de crudos pesados y bitumen.  Desarrollo del campo mediante pozos verticales múltiples.  Realización de pozos horizontales múltiples a través de varias capas originadas desde un pozo vertical. Desventajas:  Requiere equipo especializado.  Necesita que se agrande el hoyo en la cercanía lateral del objetivo de perforación.  Es imposible correr registros en la sección horizontal, y no pueden tomarse núcleo debido a lo severo del radio de curvatura.  La longitud de drenaje del pozo, generalmente es menor de 300 pies. Radio Corto: En esta técnica el radio de curvatura varía de 20 a 40 pies con variaciones del ángulo de construcción de 2° a 5° por pies, con una sección horizontal de 100 a 800 pies de longitud. Ventajas:

 Más precisión para drenar el yacimiento que el de radio medio y largo.  Atractivo en yacimientos pequeños Se emplea desde un pozo convencional (Reentry).  Posibilidad de tocar contacto entre fluidos.  Se pueden aislar zonas problemáticas inmediatas a la zona productora Desventajas  Requiere de un motor de fondo con una articulación ensamblada.  La longitud de drenaje en el pozo, generalmente es menor que 300 pies.  Se completa únicamente a hoyo abierto.  No pueden tomarse núcleos, ni perfilarse; en vista del radio de curvatura presente. Radio Medio: El radio de curvatura varía de 300 a 800 pies, con un ángulo de construcción de 6° a 20° por cada 100 pies. La sección horizontal varía de 2000 a 4000 pies de longitud. Ventajas:  Menor torque y arrastre que en pozos de radio corto.  Para drenar el yacimiento puede perforarse horizontalmente hasta una longitud de 300 pies.  Existe la posibilidad de sacar núcleos convencionales.  Puede ser normalmente completado.  Puede acomodarse normalmente el tamaño de la herramienta (MWD); la cual tiene un acceso desde 1 ¾” de diámetro hasta 4 ¾”. Desventajas:

 No aplicable para formaciones superficiales y delgadas Equipo especial de perforación requerido. Radio Largo: El radio de curvatura varía de 1000 a 3000 pies y el ángulo de construcción entre 2° y 6° por cada 100 pies. La sección horizontal varía entre 1000 y 4000 pies de longitud. Ventajas:  Fácil para perforar usando un equipo de perforación convencional y revestidor estándar.  Los costos por día de los servicios, frecuentemente son más bajos que los de radio medio y corto.  Permite perforar longitudes horizontales de aproximadamente 5000 pies, con un promedio de 3500 pies.  Existe un mayor acomodo para la completación.  Se puede acomodar fácilmente el juego completo de herramientas de perfilaje. Desventajas:  Frecuentemente se requiere de un tope en el manejo del sistema, largas bombas y grandes cantidades de lodo.  El riesgo a hueco abierto es mayor; ya que la tubería de perforación puede pegarse y causar daño al yacimiento mientras se perfora.  Es menos preciso para determinar la profundidad vertical verdadera (TVD), porque el comienzo de la perforación (superficie), queda muy lejos (horizontalmente) de la sección horizontal perforada.

 Es mucho más costoso en revestidores, cemento y fluidos. Multilaterales: Consisten básicamente en un hoyo primario y uno o más hoyos secundarios que parten del hoyo primario, cuyo objetivo principal es reducir el número de pozos que se perforan, además de optimizar la producción de las reservas. Según la geometría del yacimiento se puede construir distintas configuraciones de pozos multilaterales para lograr drenar los yacimientos de manera más eficiente, entre ellas tenemos: Hoyos de Diámetro Reducido o “Slim Hole”: Son pozos que se perforan con propósitos

de

hacer

el

trabajo

economizando

recursos

y

obteniendo

más

provecho, utilizando mecha de 7” o menos. La utilización de este método es muy efectiva en exploración y/o captura de información sobre los yacimientos. Hasta la fecha no se ha encontrado una manera de clasificar al tipo de pozo multilateral ya que la forma y variedad está solo limitada a nuestra imaginación y a las características de nuestros reservorios. Así podemos tener:

Reentradas o “Reentries”:

Son pozos perforados desde pozos ya existentes, pudiéndose reperforar un nuevo hoyo utilizando parte de un pozo perforado previamente. Esta nueva sección puede ser reperforada con una sección vertical o direccional. 7. DESVIACIONES TIPICAS DE LA PERFORACION DIRECCIONAL En general, el perfil de los pozos direccionales podría ser cualquiera de los siguientes: •Tipo S. • Tipo J (Slant o pendiente). •Horizontal. 7.1 Perfil tipo S. Los pozos con perfil tipo “S” constan de una sección vertical, una sección de construcción, una sección tangente y una sección de caída de ángulo. Desde el punto de vista del aporte del pozo, la producción de un pozo desviado tipo “S”, será similar a la producción de un pozo vertical ubicado en el mismo yacimiento; este tipo de pozo es útil cuando se quiere obtener núcleos. Este perfil depozo tiene desplazamientos cortos en Sección Vertical, entre 800 y 2000 pies. 7.2 Perfil tipo J (Slant o pendiente). Los pozos con perfil tipo “J” constan de una sección vertical, una sección de construcción y una sección tangente directo hasta el objetivo. La producción de un pozo desviado tipo “J” dependerá del ángulo de buzamiento con la que se atraviese la formación pro ductora. Existen tres tipos de perfiles del pozo tipo “J”, estos son: Tipo “J” modificado, tipo “J” de corto alcance, y tipo “J” de largo alcance o alcance extendido. Tipo “J” modificado.-Este tipo de perfil tiene una caída natural del ángulo en la parte final del pozo provocado por el buzamiento de la formación, en donde es muy costoso tratar de mantener el ángulo y se prefiere dejarlo caer.

Tipo “J” de corto alcance.- Se da cuando la sección vertical en el fondo total del pozo está entre 2000 y 5000 pies. Se puede dar el caso de un perfil combinado entre este tipo de pozo y el de “J” modificado. Tipo “J” de alcance extendido.- Se da cuando la sección vertical en el fondo del pozo es mayor a 5000 pies. Al igual que en el anterior perfil, se puede dar el perfil combinado entre este tipo de pozo y el “J” modificado. 8. MODELOS DEL SISTEMA GEO PILOT Y SUS COMPONENTES

Figura: sistema dirigible rotatorio geo- pilot serie 5200

Fuente: sperry drilling services

Figura: sistema dirigible rotatorio serir 7600-9600